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Instalações Elétricas Robledo Carazzai robledo.carazzai@cogna.com.br Whatsapp: (43) 98812-4469 Alunos - Favor me enviar uma mensagem no WhatsApp com Nome Completo e Disciplina CIRCUITOS • Os circuitos podem ser divididos em duas classificações, como pode ser observado na figura. QM QD CARGA Circuito de Distribuição Circuito Terminal QM – Quadro de Medição QD – Quadro Distribuição Instalações Elétricas CONDUTORES • Isolamento • PVC(cloreto de polivinil) • EPR(Etileno-Propileno) • XLPE(Polietileno Reticulado). Os isolamentos são especificados como 450/750V, para ambientes internos, e 0,6/1kV para ambientes externos ou enterrados. Instalações Elétricas CONDUTORES • Pela NBR-5410, que é a norma que rege as instalações elétricas, é determinado que: • Para o dimensionamento dos condutores são utilizados duas metodologias, prevalecendo sempre o pior caso, Dimensionamento por Queda de Tensão e por Capacidade de Corrente; Tipo do Circuito Seção Mínima ( mm2) Iluminação 1,5 Força 2,5 Instalações Elétricas CONDUTORES • Pela NBR-5410, que é a norma que rege as instalações elétricas, é determinado que: – Condutor NEUTRO deve ter isolamento na cor AZUL; – Condutor TERRA deve ter isolamento na cor VERDE ou VERDE e AMARELO; – Condutor FASE demais cores(Preto, vermelho, Cinza, etc...). Esta é um comunicado, normalmente utiliza-se a cor branca para retorno de interruptores. Fio Elétrico (Sólido) - Verde 6,00mm - Metro Instalações Elétricas http://salestools.com.br/public/upload/produto/31264439060.JPG CONDUTORES • Dimensionamento por queda de tensão • resistência do condutor: onde R – resistência do condutor em Ω – resistividade em l – comprimento do condutor em m S – seção transversal do condutor em mm2 Obs.: A resistividade do cobre é S l R .= m mm Cu 2 . 58 1 = Instalações Elétricas CONDUTORES • Dimensionamento por queda de tensão • A segunda equação é a da “Lei de Ohm”: onde U – tensão em V R – resistência em Ω I – corrente em A • A terceira equação é a da potência: onde P – potência em W ou VA U – tensão em V I – corrente em A IRU .= IUP .= Instalações Elétricas CONDUTORES • Dimensionamento por queda de tensão Pela norma NBR-5410 normalmente admite-se uma queda de tensão de até 4% para circuitos terminais. Sendo de 1% a queda de tensão no circuito de distribuição obtendo um total de 5% após o quadro de medição da concessionária de energia. QD CARGA Circuito Terminal QD – Quadro Distribuição e(%)=4% Instalações Elétricas CONDUTORES • Dimensionamento por queda de tensão • Utilizando um circuito equivalente pode-se dizer que • Deduzindo as equações para os sistemas Monofásico e Bifásico: Trifásico: + Uc - + Uz - Z Rc + Us - ( ) ( ) ++++= N NN s lPlPlPlP Ue S 1 3322112 ........ .% 1 ..2 ( ) ( ) ++++= N NN s lPlPlPlP Ue S 1 3322112 ........ .3.% 1 ..2 Instalações Elétricas CONDUTORES • Dimensionamento por capacidade de corrente Utilizando as equações dependendo do tipo de sistema calcula- se a corrente do circuito. Monofásico e Bifásico Trifásico Utilizando uma tabela de capacidade por corrente por seção de condutor determina-se o consutor da fase. O condutor neutro e o terra (de proteção) será dimensionado dependendo do dimensionamento do condutor fase. cos.U P I = cos.3.U P I = Instalações Elétricas CONDUTORES • Dimensionamento por capacidade de corrente Instalações Elétricas Seção dos condutores-fase ( mm2 ) Seção mínima do condutor neutro ( mm2 ) S ≤ 25 S 35 25 50 25 70 35 95 50 120 70 150 70 185 95 240 120 300 150 400 185 CONDUTORES • Dimensionamento do condutor neutro do circuito; • O condutor neutro terá sua seção definida utilizando-se como parâmetro a seção do condutor da fase de cada circuito conforme a tabela. Instalações Elétricas Seção dos condutores-fase (mm2) Seção mínima do condutor de proteção (mm2) S ≤ 16 S 16 ≤ S ≤ 35 16 S > 35 S/2 CONDUTORES • Dimensionamento do condutor de proteção • O condutor de proteção terá sua seção definida utilizando-se como parâmetro a seção do condutor da fase de cada circuito conforme a tabela. Instalações Elétricas INTRODUÇÃO A DIMENSIONAMENTO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO Tipos de Disjuntores •Termomagnéticos; •Diferencial Residual. Diferencial Residual É exigido a instalação de DR pela NR-3: • Em instalações alimentadas por rede de distribuição pública em baixa tensão, onde não puder ser garantida a integridade do condutor PEN (proteção + neutro); • Em circuitos de tomadas de corrente em banheiros. É recomendado a instalação de DR pela NR-3 • Tomadas de corrente em cozinhas, lavanderias, locais com pisos e/ou revestimentos não isolantes e áreas externas; • Tomadas de corrente que, embora instaladas em áreas internas, possam alimentar equipamentos de uso em áreas externas; • Aparelhos de iluminação instalados em áreas externas. Nota: Os circuitos não relacionados nas recomendações e exigências acima serão protegidos apenas por disjuntores termomagnéticos (DTM). Instalações Elétricas Disjuntor Diferencial Residual Instalações Elétricas Disjuntor Termomagnético Entre os bornes 1 e 2, a corrente passa pela resistência de baixo valor R (que está próxima da lâmina bimetálica B), pela bobina do eletroímã E e pelo par de contatos C. Esse tende a abrir pela ação da mola M2, mas o braço atuador A impede com ajuda da mola M1. O eletroímã E é dimensionado para atrair a extremidade do atuador A somente em caso de corrente muito alta (curto circuito) e, nessa situação, A gira no sentido indicado, liberando a abertura do par de contatos C pela ação de M2. De forma similar, R e o bimetal B são dimensionados para que este último não toque a extremidade de A dentro da corrente nominal do disjuntor. Acima dessa, o aquecimento leva o bimetal a tocar o atuador A, interrompendo o circuito de forma idêntica à do eletroímã. Instalações Elétricas Dimensionamento de Disjuntores de Circuitos Terminais Os disjuntores de circuitos terminais devem ser determinados através da corrente calculada através da potência dos pontos de utilização do circuito, tomando sempre cuidado para não ultrapassar a máxima corrente suportada pelo condutor. Instalações Elétricas Dimensionamento do Disjuntor de Circuito de Distribuição Os disjuntores de circuitos de distribuição devem ser determinados através da corrente calculada através da potência total dos circuitos, no caso de circuito trifásico não se esquecer do fator de potência , a alimentação será de 220 V, levando ainda em consideração o fator de demanda da edificação. A potência total deve ser multiplicada pelo fator de demanda e por um fator de segurança, podendo ser considerado 1,20, para então poder ser definido a capacidade de corrente do disjuntor em questão, não esquecendo que como será um circuito trifásico, deve-se dividir a corrente por e a alimentação, no caso U, será de 220 V. No Anexo E estão alguns disjuntores comerciais. 3 Instalações Elétricas FATOR DE DEMANDA DE ACORDO COM ATIVIDADE Tipo de Carga Potência Instalada (W) Fator de Demanda(%) Residência (Casas e apartamentos) Até 1000 1000-2000 2000-3000 3000-4000 4000-5000 5000-6000 6000-7000 7000-8000 8000-9000 9000-10000 Acima de 10000 86 75 66 59 52 45 40 35 31 27 24 Auditórios, salões de exposição e semelhantes 86 Bancos 86 Barbearias, salões de beleza 86 Clubes e semelhantes 86 Escolas e semelhantes Até 12000 Acima de 12000 86 50 Escritórios Até 20000 Acima de 20000 86 70 Garagens, área de serviço e semelhantes 86 Hospitais, casas de saúde e semelhantes Até 50000 Acima de 50000 40 20 Hotéis, motéis e semelhantes Até 20000 100000 Acima de 100000 50 40 30 Igrejas e semelhantes 86 Lojas, supermercados e semelhantes 86 Restaurantes e semelhantes 86 Quartéis e semelhantes Até15000 Acima de 15000 100 40 Instalações Elétricas Dimensionamento da Entrada de Serviço(Energia) As entradas de serviço são dimensionadas através da potência total do quadro de distribuição, os padrões monofásicos e bifásicos estão em desuso, com a finalidade de não desequilibrar as fases do transformador da operadora. São utilizadas entradas de serviços monofásicos e bifásicos quando o projetista da rede primária, ou seja, de alta tensão, já define os padrões de entrada de cada terreno, sendo de responsabilidade do projetista fazer o equilíbrio das fases dos transformadores da rede primária. Os padrões de entrada de energia utilizados pela COPEL Instalações Elétricas Dimensionamento da Entrada de Serviço(Energia) Instalações Elétricas Aterramento da entrada de serviço O eletrodo de terra deverá apresentar a menor resistência de contato possível, devendo ser da ordem de 5 Ω e nunca ultrapassar 25 Ω, durante o ano todo. •O neutro do ramal de entrada deverá ser aterrado num ponto único, junto com o aterramento da caixa do medidor, empregando-se, no mínimo, um eletrodo de terra. •As partes metálicas da entrada de serviço que estiverem sujeitas a energização deverão ser permanentemente ligadas a terra. •O condutor de aterramento deverá ser tão curto e retilíneo quanto possível, sem emenda e não deverá ter dispositivo que possa causar sua interrupção. Instalações Elétricas Aterramento da entrada de serviço •O condutor de aterramento deverá ser protegido mecanicamente por meio de eletroduto, preferencialmente, de PVC rígido. •Quando for utilizado eletroduto de aço, o condutor de aterramento deverá ser conectado ao mesmo em ambas as extremidades. •Quando o condutor de aterramento for de cobre, de bitola até 10 mm2, o aterramento do neutro e da caixa do medidor poderá ser feito através deste mesmo condutor. •Quando o condutor de aterramento for de cobre, de bitola superior a 10 mm2, ou de aço-cobre, a sua conexão com o condutor neutro deverá ser feita através de conector do tipo parafuso e a sua ligação à caixa do medidor deverá ser feita com condutor de cobre de bitola 10 mm2. Instalações Elétricas Eletrodos de Aterramento TIPO DIMENSÕES MÍNIMAS OBSERVAÇÕES Tubo de aço zincado de comprimento X e Y de diâmetro nominal de Enterramento totalmente vertical Perfil de aço zincado Cantoneira de X por X com Y de comprimento Haste de aço zincado Diâmetro de X com Y de comprimento Haste de aço revestida de cobre Haste de cobre Fita de cobre 25 mm2 de seção, de espessura e de comprimento Profundidade mínima de na posição verticalFita de aço galvanizado 100 mm2 de seção, de espessura e de comprimento Cabo de cobre 25 mm2 de seção e de comprimento Profundidade mínima de 0,60 Cabo de aço zincado 95 mm2 de seção e de comprimento Cabo de aço cobreado 50 mm2 de seção e 10 de comprimento Instalações Elétricas Dimensionamento de Eletrodutos Calculando-se toda a área ocupada pelos cabos não deve exceder a 40 % da área útil do eletroduto. Os eletrodutos serão dimensionados de acordo com a quantidade de cabos que serão instalados no mesmo. Sempre lembrando que deverá ser considerado a área total ocupada pelo fio ou cabo, considerando o isolamento. Deverá ser levado em consideração se será utilizado cabo ou fio rígido, pois a área total ocupada pela mesma dimensão do cobre é diferenciada. Instalações Elétricas Dimensionamento do quadro de distribuição Para dimensionar o quadro de distribuição, é necessário que saiba quantos disjuntores serão utilizados e suas especificações, principalmente sobre dimensões, caso não se enquadre nos padrões. Lembrando sempre de deixar arpoximadamente de 10% a 20% de reserva para novos disjuntores. Na saída do disjuntor geral no quadro distribuição para os disjuntores dos circuitos terminais são utilizados barramentos de cobre, que devem ser especificados conforme tabela a seguir. Seção Transversal ( mm ) Corrente ( A ) 12,4 x 1,58 60 25,4 x 1,58 120 25,4 x 2,381 170 Instalações Elétricas Modelos de Quadros de Distribuição Instalações Elétricas INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EXERCÍCIO 1 – Para o seguinte esquemático de instalação elétrica, dimensione os condutores, disjuntores e ramal de entrada. QDI QM 750 W 600 W 3500 W 1200 W 3500 W 500 W 600 W 600 W QDS 10m 5m 6m 3m 3 m 6m 3m 2m 4m 25m Tabelas Adicionais Corrente (A) TQC CÓDIGOS 1 POLO 2 PÓLOS 3 PÓLOS 10 TQC1210 TQC2410 TQC3410 15 TQC1215 TQC2415 TQC3415 20 TQC1220 TQC2420 TQC3420 25 TQC1225 TQC2425 TQC3425 30 TQC1230 TQC2430 TQC3430 35 TQC1235 TQC2435 TQC3435 40 TQC1240 TQC2440 TQC3440 45 TQC1245 TQC2445 TQC3445 50 TQC1250 TQC2450 TQC3450 60 TQC1260 TQC2460 TQC3460 70 TQC1270 TQC2470B TQC3470B 90 TQC1290 TQC2490B TQC3490B 100 TQC12100 TQC24100B TQC34100B Disjuntores Termomagnéticos Sensibilidade (A) Corrente Nominal (A) 2 MÓDULOS 4 MÓDULOS 30 mA 25 BDC225/030 BPC425/030 40 BDC240/030 BPC440/030 63 BPC263/030 BPC463/030 80 BPC280/030 BPC480/030 100 BPC2100/03 0 BPC4100/030 300mA 25 BDC225/300 BPC425/300 40 BDC240/300 BPC440/300 63 BPC263/300 BPC463/300 80 BPC280/300 BPC480/300 100 BPC2100/30 0 BPC4100/300 500 mA 25 BPC225/500 BPC425/500 40 BPC240/500 BPC440/500 63 BPC263/500 BPC463/500 80 BPC280/500 BPC480/500 100 BPC2100/50 0 BPC4100/500 Disjuntor Diferencial-Residual PADRÃO NEMA (PRETO) PADRÃO DIN (BRANCO) Tabelas Adicionais NÚMERO DE CONDUTORES Seção Nominal ( mm2 ) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.5 16 16 16 16 16 16 20 20 20 2.5 16 16 16 20 20 20 20 25 25 4 20 20 25 25 25 25 25 32 32 6 16 20 20 25 25 25 25 32 32 10 20 20 25 25 32 32 32 40 40 16 20 25 25 32 32 40 40 40 40 25 25 32 32 40 40 40 50 50 50 35 25 32 40 40 50 50 50 50 60 50 32 40 40 50 50 60 60 60 75 95 40 50 60 60 75 75 75 85 85 120 50 50 60 75 75 75 85 85 - 150 50 60 75 75 85 85 - - - 185 50 75 75 85 85 - - - - EQUIVALENCIA DE MEDIDAS DE DIÂMETRO DE ELETRODUTO (mm) 16 20 25 32 40 50 60 75 85 (pol) 2/8 1/2 3/4 1 1.1/4 1.1/2 2 2.1/2 3 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14: INTRODUÇÃO A DIMENSIONAMENTO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Slide 30: Tabelas Adicionais Slide 31: Tabelas Adicionais